Welche Zukunft hat das Auto?

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26.10.2013
von Sabine Seifert, Klett MINT | #mintmagazin

Welche Zukunft hat das Auto?

Seit 125 Jahren ist das Auto Wirtschaftsmotor und Statussymbol, es macht die Menschen mobiler und die Welt kleiner. Letzteres im wahrsten Sinne des Wortes, denn laut Studien könnten sich im Jahr 2050 schätzungsweise zwei Milliarden Fahrzeuge auf dem Globus befinden. Es ist eine Herausforderung, dieses riesige Verkehrsaufkommen in den Megacities der Zukunft zu steuern.

Die Geschichte

Offenbar beschäftigte die Idee eines selbstfahrenden Untersatzes die Menschen schon früh. Bereits der Mönch und Gelehrte Roger Bacon (1214–1292) hatte die Vision, dass man eines Tages Karren bauen wird, „die sich bewegen und in Bewegung bleiben, ohne geschoben oder von irgendeinem Tier gezogen zu werden“. Es verging dann noch eine lange Zeit, bis die Erfindung der Dampfmaschine Mitte des 18. Jahrhunderts die Entwicklung des Automobils vorantrieb: In England beförderte im Jahr 1801 ein Dampfwagen seine Passagiere selbst über Steigungen mit bis zu acht km/h. Auch an Gasmotoren wurde getüftelt: Der Erfinder und Geschäftsmann Jean Joseph Étienne Lenoir entwickelte 1863 das erste mit Gas angetriebene Straßenfahrzeug, das „Hippomobile“. Damit fuhr er neun Kilometer weit, für die er allerdings drei Stunden benötigte. Selbst Elektroautos gab es schon im 19. Jahrhundert: 1882 wurde ein von Werner Siemens entwickelter, elektrisch angetriebener Kutschenwagen in der Nähe von Berlin eingesetzt – der erste Oberleitungsbus. Die Erfolgsgeschichte von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor begann am 29. Januar 1886, als Carl Benz sein „selbstfahrendes Dreirad“ zum Patent anmeldete. Immerhin war eine Infrastruktur für die Treibstoffversorgung schon vorhanden: Das benötigte Leichtbenzin konnte man in jeder Apotheke nachtanken, denn dort war es als Fleckenwasser erhältlich.

Der Erfindung des Fließbands ist es zu verdanken, dass Automobile nicht nur Luxusartikel für Reiche blieben: 1913 startete mit dem Ford Modell  T (Tin ­Lizzy) die Massenherstellung erschwinglicher Automobile und in vielen Ländern wurde die Autoproduktion ein wichtiger Wirtschaftsfaktor. Mit dem Autoboom begann jedoch auch die Geschichte der unerwünschten Nebenwirkungen des Individualverkehrs: zahlreiche Verkehrstote, Luftverschmutzung und Ressourcenverbauch. Heutige Autoentwickler haben deshalb sichere, saubere und sparsame Fahrzeuge zum Ziel. Das ist besonders wichtig, weil die Verkehrsdichte in den nächsten Jahrzehnten enorm zunehmen wird, da sich auch in den so genannten Schwellenländern immer mehr Menschen ein Auto zulegen werden.

 

Sauber und sparsam

Wie auch immer die Autos der Zukunft aussehen werden, in einem sind sich die Experten einig: Die Tage des Benzinmotors sind gezählt. Spätestens seit der Ölkrise in den 1970er Jahren wurde klar, wie abhängig die Industrieländer vom Erdöl sind. Ein weiteres Problem sind die Abgasemissionen, die in Ballungsgebieten zu einer hohen Konzentration von Schadstoffen in der Luft führen. Ziele der Ingenieure und Desig­ner sind daher effektivere und leichtere Motoren, Formen mit geringstem Luftwiderstand und immer stabilere und leichtere Materialien. Beim Antrieb dürften Benzin- und Dieselmotor auf lange Sicht durch neue und nachhaltige Technologien abgelöst werden. Dabei scheint momentan ein altes Konzept am aussichtsreichsten: der Elektromotor. Zurzeit erleben wir das Aufkommen der Hybridmotoren, die je nach Bedarf elektrischen Strom oder konventionellen Treibstoff nutzen. Alle großen Autobauer arbeiten mit Hochdruck an serienreifen Autos mit reinem Elektroantrieb. Essenziell für Elektroautos ist die Energiespeicherung mithilfe von Batterien, die langlebig, wiederaufladbar und leistungsfähig sind. Am ehesten erfüllt derzeit die Lithium-Ionen-Batterie diese Kriterien. Zur Ergänzung könnten zusätzliche Superkondensatoren eingesetzt werden, die elektrische Energie schnell speichern und wieder abgeben. Bis das funktioniert, wird wohl noch ein wenig Zeit ins Land gehen.

Eine weitere Möglichkeit zur Stromerzeugung ist die bordeigene Brennstoffzelle, wie beim so genannten „Wasserstoffauto“, bei dem keine Schadstoffe entstehen. Allerdings ist diese Technologie noch nicht alltagstauglich und mittelfristig selbst bei hohen Stückzahlen nicht bezahlbar.

 

Sicher und vernetzt

Ab den 1970er Jahren stieg die Anzahl der Verkehrstoten und -verletzten gravierend an – deshalb wurde die Sicherheit ein wichtiges Thema. Autobauer konstruierten stabilere Fahrzeuge (Rahmen, Überrollbügel, Knautschzone), der Gesetzgeber verlangte den Einbau von Sicherheitsgurten (später Airbags), und Fahrschulen wurden angehalten, defensives, vorausschauendes und sicherheitsbetontes Fahren zu lehren. Und diese Maßnahmen hatten Erfolg: Trotz zunehmender Verkehrsdichte nahm die Anzahl der Unfallopfer ab. Heute konzentrieren sich die Ingenieure neben der Personensicherheit zunehmend auf Komfort und Unfallvermeidung, kurzum auf das intelligente Fahrzeug. Im Fokus stehen dabei so genannte Fahrerassistenzsysteme, die die Fahrzeugbedienung und -führung erleichtern oder sogar weitgehend überflüssig machen sollen. Schon länger in Betrieb sind Systeme wie ABS (Antiblockiersystem – verhindert, dass ein Fahrzeug bei einer Vollbremsung unlenkbar wird), Servolenkung oder Tempopilot. Moderne Autos verfügen zudem über Notbremsassistenten für Innerortsfahrten, ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm – verhindert, dass das Auto ins Schleudern gerät), Einparkhilfen und Spurhalteassistenten mit Spurverlassenswarnung. Das Auto entwickelt sich immer mehr zu einem fahrenden Rechnernetz, was das Autofahren sicherer und komfortabler macht. Allerdings auch komplizierter, wenn mal etwas nicht richtig funktioniert: Selbst kleine Schäden lassen sich meist nur noch in Fachwerkstätten beheben und sind viel kostspieliger als früher. Trotzdem wird das Auto der Zukunft sicherlich noch viele weitere Assistenzsysteme aufweisen und zunehmend mit dem umgebenden Verkehrssystem vernetzt sein. Denn das bietet neben mehr Sicherheit für den Einzelnen auch die Möglichkeit, den Verkehr der Zukunft erheblich effizienter zu gestalten. Schließlich braucht man kein Experte zu sein, um den drohenden Kollaps des momentanen Verkehrssystems vorauszusehen: Insbesondere in Ballungszentren gehören stundenlanger Stop-and-go-Verkehr oder nervende Staus bereits heute zum Alltag – bei steigender Fahrzeugdichte weltweit. Aber selbst mit den heute vorhandenen technischen Möglichkeiten könnte das Autofahren bereits vollständig automatisiert werden. Mittels telemetrischer Verfahren ließe sich beispielsweise die Geschwindigkeit der einzelnen Fahrzeuge in der Rushhour so optimieren, dass trotz hoher Verkehrsdichte ein flüssiger Verkehr ermöglicht würde. Eine Verkehrsleitzentrale könnte über die Kommunikation mit den Navigationssystemen der einzelnen Autos einen Teil davon auf Ausweichrouten schicken und so Staus vermeiden. Das individuelle Fahrzeug würde so zum Bestandteil eines fahrerlosen Personentransportsystems, dessen Besitzer sich nach Bedarf in das Verkehrsnetz einklinkt: Innerhalb verkehrsdichter Metropolen überlässt der Fahrer die Führung seines Fahrzeugs der örtlichen Verkehrsleitzentrale und ist nur noch „Fahrgast“. Außerhalb der Städte wird der Fahrzeugbesitzer wieder zum aktiven Verkehrsteilnehmer, da hier der Aufbau einer vernetzten System­architektur zu aufwendig wäre. Kurzum – das Auto der Zukunft ist Bestandteil eines vernetzten intelligenten Verkehrssystems.

Allerdings geht damit auch eine zunehmende Entmündigung des Fahrers einher, denn das Rechenzentrum auf vier Rädern steht im ständigen Datenaustausch mit anderen Systemen (Übermittlung von Positionsdaten, Fernwartung, Fernlenkung über ein Verkehrsleitsystem), ohne dass der Besitzer mitbekommt, welche Daten eingespeist oder abgerufen werden. Das Bewusstsein, ein passiver, gläserner Fahrgast in einem unpersönlichen und mächtigen System zu sein, dürfte manchem Autofahrer schwerfallen. Ebenso wie die Bedeutung des Autos als Statussymbol: Zwar ließe sich noch mit gehobener Ausstattung und besonderem Fahrkomfort punkten, aber der sportliche Flitzer wäre zumindest in Städten schlichtweg nutzlos.

 

   Weitere Informationen:

   Zeit-Online: Fahren Sie doch, wie Sie wollen    

   Zeit-Online: Die Zukunft des Autos 

   VDI: Die Zukunft des Autos

   Videos:

   KIT: Das Auto der Zukunft

   Auto moto und Sport: Elektroauto

 

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